KR20160109703A - 터빈 및 그의 운전 방법 - Google Patents
터빈 및 그의 운전 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160109703A KR20160109703A KR1020150034611A KR20150034611A KR20160109703A KR 20160109703 A KR20160109703 A KR 20160109703A KR 1020150034611 A KR1020150034611 A KR 1020150034611A KR 20150034611 A KR20150034611 A KR 20150034611A KR 20160109703 A KR20160109703 A KR 20160109703A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- turbine
- steam
- supplied
- pressure turbine
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D19/00—Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith
- F01D19/02—Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith dependent on temperature of component parts, e.g. of turbine-casing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
- F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
- F01D21/12—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
- F01D25/12—Cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
- F01K11/02—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the engines being turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
- F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
- F01K7/22—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbines having inter-stage steam heating
- F01K7/24—Control or safety means specially adapted therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
본 발명은 터빈 및 그의 운전 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일측면에 의하면, 유입구와 토출구를 갖는 케이싱; 상기 케이싱 내에 회전가능하게 장착되는 로터; 상기 토출구와 연결되는 토출유로 및 회수 유로; 및 상기 회수 유로를 개폐하는 차단 밸브;를 포함하고, 상기 차단 밸브는 케이싱 내부 온도가 설정 온도 이상인 경우에 개방되어 케이싱 내부에 유동을 형성하는 터빈이 제공된다.
Description
본 발명은 터빈 및 그의 운전 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 터빈 시동 방법에 관한 것이다.
일반적으로 증기 터빈 플랜트는 보일러에서 고온, 고압의 증기를 발생시키고 이러한 증기를 이용하여 터빈을 가동시킴으로써 발전기를 구동시키고 전력을 생산하게 된다.
구체적으로, 이러한 증기 터빈 플랜트는 화력 또는 원자력과 같은 열원을 이용하여 고온고압의 증기를 생산하는 보일러 및 상기 보일러로부터 공급되는 증기를 이용하여 발전기를 구동하는 동력을 생산하는 터빈을 포함하게 된다. 이때, 효율 향상을 위해서, 작동압력을 달리하는 복수 개의 터빈을 포함하게 되는데, 고압 터빈 및 저압 터빈을 포함하거나, 고압 터빈, 중압 터빈 및 저압 터빈을 포함하고 있다.
보일러에서 생산된 증기는 일차로 고압 터빈으로 공급된 후 순차적으로 중압 및 저압 터빈에 공급된다. 다만, 고압 터빈으로부터 배출된 증기는 재열기를 통과하면서 수분이 제거된 후 재차 가열된 상태로 중압 터빈으로 공급된다. 그리고, 중압 터빈으로부터 배출된 증기는 저압 터빈으로 공급되어 추가적으로 동력을 생산한 후, 복수기를 거쳐서 보일러로 재공급되면서 순환하게 된다.
한편, 이러한 증기 터빈 플랜트를 정지상태에서 시동하는 경우에는 상술한 바와 같이 증기를 고압, 중압 및 저압 터빈을 순서대로 공급하지 않고 일부의 터빈을 바이패스 하게 된다. 즉, 보일러의 가동 초기에는 증기의 압력 및 온도가 정상 상태의 운전에 적합할 정도의 온도 및 압력에 도달하지 못하므로, 고압 터빈을 바이패스 하여 중압 또는 저압 터빈 측에 증기를 먼저 공급하게 된다.
도 1은 이러한 종래의 증기 터빈 플랜트의 일 예를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 상기 증기 터빈 플랜트(10)는 슈퍼 히터(12)에 의해 생성된 고온고압의 증기를 고압 터빈(14) 및 저압 터빈(17)에 순차적으로 공급하여 생산된 동력을 이용하여 발전기(18)를 작동시키도록 구성된다. 상기 저압 터빈으로부터 배출된 증기는 복수기(20)로 공급되어 응축된 후 슈퍼 히터(12)로 재공급되면서 순환된다.
고압 터빈(14)의 토출배관(14b)에는 체크밸브(16)가 장착되어 있고, 그 후 단에는 재열기(24)가 장착되어 있다. 재열기를 통과하면서 재가열된 증기가 저압 터빈의 유입배관(17a)을 통해 저압 터빈으로 공급되고, 저압 터빈 토출배관(17b)을 따라서 복수기로 이송된다.
시동 초기에는 고압 터빈을 작동시킬 정도의 온도 및 압력을 갖지 못하므로, 증기는 바이패스 배관(21)을 통해서, 고압 터빈을 바이패스 하여 저압 터빈 측으로 공급된다. 다만, 상기 저압 터빈의 로터와 고압 터빈의 로터가 함께 회전하므로, 증기가 공급되지 않더라도 고압 터빈의 로터는 회전하게 된다. 이로 인해서, 고압 터빈의 하우징 내부에서는 고압 터빈의 로터 블레이드가 공기와 마찰하게 되고, 이것이 지속되면 고압 터빈 하우징 내부의 온도가 상승하여 터빈에 좋지 않은 영향을 미치게 된다.
이를 해소하기 위해서, 증기를 고압 터빈 내부로 공급하여 로터 블레이드를 냉각하게 되며, 이를 위해서 고압 터빈의 토출배관(14b)에 리버스 플로우 배관(15) 및 밸브(15a)가 구비된다. 즉, 상기 바이패스 밸브(22)가 개방되어, 고압 터빈이 공회전하게 되면, 상기 리버스 플로우 밸브(15a)가 개방되어 고압 터빈의 토출측으로 증기가 공급된다. 이때, 공급된 증기가 재열기 측으로 흐르는 것을 방지하기 위한 체크 밸브(16)가 구비된다.
이렇게 공급된 증기는 고압 터빈 내부의 온도를 낮춘 후 배기라인(14a)을 통해 복수기(20)로 공급된다. 상기 배기라인(14a)에는 배기밸브(14c)가 구비되어, 배기라인을 통한 증기 배기를 조절하도록 구성되어 있다.
슈퍼 히터로부터 공급되는 증기가 고압 터빈을 구동하기에 적합한 조건을 갖게 되면, 바이패스 배관이 폐쇄되고, 고압 터빈의 유입측으로 증기가 공급되면서 고압 터빈을 회전시키게 된다.
그러나, 역방향으로 흐르던 증기를 정방향으로 전환시키는 과정에서 터빈 토출측 및 재열기측에 형성된 압력으로 인해서 터빈의 토출측의 온도가 상승되는 문제가 있다. 아울러, 터빈의 전체 구조가 지나치게 복잡해지는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 리버스 플로우를 시행하지 않고서도 시동 시에 터빈 내부의 온도를 적정 수준으로 유지할 수 있는 터빈을 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.
본 발명은 또한, 상기와 같은 터빈을 운전하기 위한 운전방법을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 삼고 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 유입구와 토출구를 갖는 케이싱; 상기 케이싱 내에 회전가능하게 장착되는 로터; 상기 토출구와 연결되는 토출유로 및 회수 유로; 및 상기 회수 유로를 개폐하는 차단 밸브;를 포함하고, 상기 차단 밸브는 케이싱 내부 온도가 설정 온도 이상인 경우에 개방되어 케이싱 내부에 유동을 형성하는 터빈이 제공된다.
즉, 본 발명의 일 측면에 의하면 리버스 플로우를 실시하지 않는 대신, 터빈 내부의 온도에 따라 차단 밸브를 개방하여 터빈 내부에 유동을 형성하여 터빈의 온도를 적정 수준으로 유지하게 된다. 여기서, 상기 차단 밸브를 통과한 유체는 터빈 하류 측이 아니라 복수기 등으로 공급될 수 있다.
또한, 상기 회수 유로는 상기 토출유로로부터 분기될 수 있다.
또한, 상기 회수 유로는 복수기와 연통될 수 있다.
또한, 상기 토출유로에는 상기 토출구측으로의 역류를 방지하기 위한 체크밸브가 설치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 토출구와 연결되는 토출유로 및 회수 유로를 각각 포함하는 제1 터빈, 상기 제1 터빈 보다 낮은 작동압력을 갖는 제2 터빈을 포함하는 복수 개의 터빈, 상기 각각의 터빈으로부터 토출된 증기가 수집되는 복수기, 적어도 상기 제1 터빈에 증기를 공급하는 보일러를 포함하는 터빈의 운전방법으로서, 상기 제1 터빈을 바이패스하여 상기 제2 터빈으로 증기를 공급하는 단계; 상기 제1 터빈 내부의 온도가 설정 온도 이상이면 상기 제1 터빈으로 증기를 공급하는 단계; 및 상기 제1 터빈으로 공급된 증기를 복수기로 바이패스시키는 단계;를 포함하는 터빈의 운전방법이 제공된다.
또한, 상기 제1 터빈으로 증기를 공급하는 단계에서, 제1 터빈의 유입구측으로 증기가 공급되고, 정상 운전시의 질량 유량보다 작은 질량 유량으로 공급될 수 있다.
또한, 상기 제1 터빈으로 증기를 공급하는 단계에서 상기 제1 터빈 내부 온도가 설정온도 이하인 경우에는 증기가 공급되지 않도록 할 수 있다.
또한, 상기 터빈이 가동되는 동안에 상기 제1 터빈에는 일정한 방향으로만 증기가 공급될 수 있다.
또한, 시동 후 출력이 소정값 이상이 되면, 바이패스를 중단하고 상기 제1 터빈으로 증기를 공급하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 측면들에 의하면, 종래와 같이 터빈 내부에 리버스 플로우를 공급할 필요가 없으므로, 고압 터빈의 정상 운전 전환시에 토출측에 형성된 압력으로 이해서 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있게 된다.
아울러, 리버스 플로우로 공급된 증기를 복수 기로 전달하기 위한 배기 라인 및 그에 설치되는 배기 밸브를 설치할 필요가 없어지므로, 터빈의 구조를 단순화할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 증기 터빈 플랜트의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 터빈의 일 실시예가 적용된 증기 터빈 플랜트의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 터빈의 일 실시예가 적용된 증기 터빈 플랜트의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 터빈 및 그의 운전방법의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 터빈의 일 실시예가 적용된 증기 터빈 플랜트의 구성을 개략적으로 도시한 구성도로서, 도 2를 참조하면 상기 실시예(100)는 터빈을 작동시키기 위한 열원으로서의 슈퍼 히터(102)를 포함한다. 상기 슈퍼 히터(102)는 증기를 생성하기 위한 수단 중의 일 예로서 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 증기를 생산할 수 있는 임의의 가열 수단으로 대체될 수 있다.
상기 슈퍼 히터(102)의 하류측은 고압 터빈(110)의 유입측 배관(110a)과 연결되어 생성된 증기가 고압 터빈(110)의 케이싱 내부로 공급될 수 있도록 한다. 상기 고압 터빈의 케이싱에는 각각 유입구 및 토출구가 구비되고, 이들은 상술한 유입측 배관(110a) 및 토출측 배관(110b)과 연결된다. 한편, 상기 슈퍼 히터와 상기 고압 터빈 사이에는 제어 밸브(103)가 장착되어, 고압 터빈으로의 증기의 공급을 제어할 수 있도록 하고 있다.
한편, 상기 제어 밸브(103)의 상류측에서 분기하여 후술할 재열기(24)의 상류측에 접속되는 바이패스 배관(104)이 구비된다. 상기 바이패스 배관(104)은 슈퍼 히터(102)에서 생성된 증기가 상기 고압 터빈(1100을 바이패스하여 재열기(24)로 직접 공급되도록 한다. 그리고, 상기 바이패스 배관(104)에는 바이패스되는 증기의 유량 및 흐름을 제어하기 위한 제어 밸브(105)가 장착된다.
상기 바이패스 배관(104)은 저압측 바이패스 배관(26)과 함께 작동하여 슈퍼 히터 또는 보일러 내부의 압력을 원하는 수준으로 유지할 수 있도록 한다. 즉, 정상 운전이 아닌 비상 운전시에 보일러에서 발생한 증기를 터빈을 통과시키지 않고 바이패스 시킴으로써 보일러를 터빈의 상태와 관계없이 독립적으로 운전할 수 있도록 하는 기능을 한다. 터빈 바이패스 계통은 기동 시에 기동시간을 단축하고, 급격한 부하 변동 시에 보일러에서 발생한 증기를 복수기로 방출하여 보일러 압력을 조절함으로써, 급격한 온도 변화에 의한 증기온도와 터빈 금속온도의 차를 신속하게 최적으로 유지하여 터빈 열응력을 최소화한다. 또한, 부하특성 향상과 보일러 및 터빈의 분리 독립 운전, 고형입자에 의한 터빈 블레이드 침식 방지, 계통 과도 현상에 대한 안정성 향상 등의 기능을 수행한다.
한편, 상기 고압 터빈(110)의 토출측 배관(110b)은 토출된 증기를 재열기(24)로 공급하는 메인 배관(110c)과, 상기 메인 배관(110c)으로부터 분기하여 복수기(20)와 연통되는 회수 배관(110d)과 각각 연통된다.
상기 회수 배관(110d)에는 회수 배관(110d)에서의 증기의 흐름을 제어하기 위한 제어 밸브(110e)가 구비된다. 따라서, 상기 제어 밸브(110e)의 개폐에 따라서 터빈을 통과한 증기가 메인 배관이 아니라 복수기로 직접 공급될 수 있다. 여기서, 상기 제어 밸브(110e)는 고압 터빈 상류측에 배치된 상기 제어 밸브(103)와 연동되어 작동될 수 있다.
즉, 정상 운전 시에는 상기 제어 밸브(103)는 개방되고, 다른 제어 밸브(110e)는 폐쇄된 상태를 유지하지만, 바이패스가 이루어지는 경우에는 상기 두 개의 제어 밸브(103, 110e)는 함께 열리거나, 함께 닫히도록 제어된다.
그리고, 상기 메인 배관(110c)에는 상기 재열기(24)의 상류측에 역류 방지를 위한 체크 밸브(112)가 구비된다. 상기 체크 밸브(112)는 상기 바이패스 배관(104)을 통해 유입된 증기가 상기 고압 터빈(110) 측으로 역류하는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.
상기 재열기(24)의 하류에 저압 터빈(17)이 구비된다. 상기 저압 터빈(17)에는 각각 유입측 배관(17a) 및 토출측 배관(17b)이 연통되며, 상기 토출측 배관(17b)은 상기 복수기(20)와 연결된다.
여기서, 상기 고압 터빈 및 저압 터빈은 각각 그 내부에 유입된 증기 압력을 회전운동으로 전환시키는 로터 블레이드(미도시)를 포함하고 있고, 상기 고압 터빈 및 저압 터빈 내에 구비된 로터 블레이드들은 하나의 회전축에 고정되어 있다. 즉, 상기 저압 터빈 또는 고압 터빈에 구비된 로터 블레이드 중 어느 하나가 회전하는 경우 다른 하나도 함께 회전하게 된다.
그리고, 상기 재열기(24)와 상기 저압 터빈(17)의 사이에서 저압측 바이패스 배관(26)이 분지된다. 상기 저압측 바이패스 배관(26)에는 제어 밸브(28)가 구비되어 저압측 바이패스 배관에서의 증기 흐름을 제어할 수 있도록 구성된다. 상기 저압측 바이패스 배관은 상술한 복수기(20)와 연결된다. 따라서, 상기 제어 밸브(28)가 개방되면, 증기가 저압 터빈을 우회하여 상기 저압측 바이패스 배관으로 유입된 후 복수기로 공급되게 된다. 이로 인해서, 상술한 바와 같이 보일러로부터 공급된 증기는 고압 및 저압 터빈을 모두 거치지 않고 복수기로 공급될 수 있다.
이제 상기 실시예의 작동에 대해서 설명한다.
정상 상태에서는 슈퍼 히터(102)를 통해 생성된 증기가 제어 밸브(103)를 통해서 고압 터빈(110)으로 공급된다. 공급된 증기는 고압 터빈의 로터를 회전시킨 후 배출되고, 재열기(24)로 유입된다. 상기 재열기(24)를 거치면서 재가열된 증기는 저압 터빈(17)으로 유입되어 저압 터빈 내에 설치된 로터를 회전시킨 후 토출되어 복수기(20)로 유입되게 된다. 상기 고압 및 저압 터빈에 각각 구비된 로터는 발전기(18)와 함께 회전하도록 결합되어 있어, 증기가 갖는 열에너지는 로터의 회전을 통해서 전기 에너지로 전환될 수 있다.
이 과정에서, 상기 바이패스 배관, 회수 배관 및 저압측 바이패스 배관은 제어 밸브 등에 의해 닫힌 상태에 있다. 따라서, 증기는 고압 터빈의 유입측 배관을 통해 유입된 후 메인 배관(110c)을 통해서 흐르게 된다.
다만, 시동 초기에는 증기의 흐름이 달라진다. 즉, 상기 증기 터빈 플랜트가 정지된 상태에서 운전을 시작한 후 소정 기간 내에는 슈퍼 히터를 통해 생성된 증기가 충분한 정도의 온도 및 압력을 갖지 못하므로 고압 터빈을 구동하기에는 적합하지 않은 상태에 있게 된다.
따라서, 이 경우에는 상기 제어 밸브(103)를 패쇄하여 증기가 상기 고압 터빈으로 유입되지 않도록 하는 한편, 상기 제어 밸브(105)를 개방하여 증기가 바이패스 배관(104)을 통해 재열기(24)로 직접 유입되도록 한다. 상기 재열기(24)로 유입된 증기는 상기 체크 밸브(112)로 인해서 고압 터빈 측으로는 이동하지 않는 대신, 상기 저압 터빈(17)으로 유입되어 저압 터빈 내부에 배치된 로터를 회전시켜 발전기로 하여금 전력을 생산하도록 할 수 있다. 저압 터빈으로부터 토출된 증기는 상기 복수기(20)로 유입되며, 체크 밸브(112)에 의해 재열기로 바이패스된 증기가 상기 고압 터빈의 토출측 배관으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
경우에 따라서는, 상기 증기가 저압 터빈을 작동시키기에도 충분치 않을 수 있다. 이 경우에는, 상기 저압측 바이패스 배관을 개방하고 저압 터빈으로 증기가 공급되지 않도록 하여 슈퍼 히터로부터 송출된 증기가 재열기(24)를 거친 후 복수기로 유입되도록 할 수 있다. 이를 통해서, 슈퍼 히터 또는 보일러 내의 증기 압력을 원하는 수준으로 조절하는 것이 가능해진다. 따라서, 보일러를 터빈의 상태와 관계없이 독립적으로 운전시킬 수 있다.
한편, 상기 고압 터빈을 바이패스 하여 증기가 저압 터빈에만 공급되는 경우, 저압 터빈의 로터와 결합되어 있는 고압 터빈의 로터도 함께 회전하게 된다. 이로 인해서, 고압 터빈의 내부 공기와 로터 블레이드의 마찰로 인해서 고압 터빈 내부의 온도가 상승하게 되고, 이러한 온도 상승이 지속될 경우 고압 터빈 내부가 손상될 우려가 있다.
이를 방지하기 위해서, 상기 고압 터빈 내부의 온도를 도시하지 않은 온도 센서 등을 통해서 모니터링 하여, 온도가 사전에 정의된 한계 온도를 초과하는 경우, 상기 바이패스 라인의 제어 밸브(105)를 개방하여 바이패스 배관을 통한 증기의 공급이 이루어지는 상태에서, 상기 제어 밸브(103)를 개방하여 고압 터빈 내부로 증기가 일부 유입되도록 한다. 아울러, 상기 회수 배관(110d)에 설치된 제어 밸브(110e)를 개방하여 상기 슈퍼 히터(102), 고압 터빈(110) 및 복수기(20)를 연결하는 유로가 형성되도록 한다.
이때, 상기 제어 밸브(103)의 개방 정도는 측정된 온도에 따라서 달라지나, 고압 터빈에 공급되는 증기의 양은 고압 터빈이 정상 상태로 운전되는 경우의 양에 비해서는 작다. 이렇게 유입된 증기는 상기 고압 터빈 내부를 냉각한 후 복수기로 배출되게 된다.
여기서, 상기 토출측 배관(110b)으로부터 배출된 증기는 상기 메인 배관(110c) 및 회수 배관(110d) 모두로 이동할 수 있으나, 상기 체크 밸브 하류로 유입되는 바이패스 증기의 압력이 상대적으로 높기 때문에 상기 회수 배관(110d)으로 이동되게 된다. 따라서, 저압의 증기가 재열기로 유입되어 바이패스 증기의 압력을 변동시키는 것을 방지할 수 있게 된다.
이렇게 고압 터빈 내부의 온도를 적정 범위 내로 유지하면서 슈퍼 히터의 작동을 지속하면, 증기의 온도 및 압력이 고압 터빈을 구동하기에 적합한 수준에 도달하게 된다. 이때에는, 상기 제어 밸브(105)를 폐쇄하고, 상기 제어 밸브(103)를 개방하여 정상 운전을 개시한다. 이렇게 바이패스 상태에서 정상 운전상태로 전환하더라도, 상기 체크 밸브(112) 및 재열기(24)에는 리버스 플로우로 인한 압력이 야기되지 않기 때문에, 전환 과정에서 고압 터빈의 출구측 온도가 상승하는 것이 방지되게 된다.
경우에 따라서는, 상기 제어 밸브(103)를 닫은 상태에서, 상기 제어 밸브(110e) 만을 개방하는 예도 고려할 수 있다. 즉, 시동 초기에 고압 터빈 내부가 공기 또는 증기로 채워진 상태에서 로터의 회전이 지속되면 상기 공기 또는 증기와 로터와의 마찰로 인해서 온도 상승이 야기되는 것이므로, 상기 제어 밸브(110e)만을 개방하여 고온의 공기 또는 증기가 상기 고압 터빈의 케이싱으로부터 배출되도록 할 수 있다. 이때, 터빈 내부에 구비된 블레이드는 터빈 내부의 공기를 외부로 배출시키는 송풍기로서 기능할 수 있으므로, 별도로 증기를 공급하지 않더라도 내부 온도를 하강시키는 것이 가능해 진다.
여기서, 상술한 증기 터빈 플랜트는 본 발명에 따른 터빈의 실시예가 적용될 수 있는 일부 예를 도시한 것에 불과하며, 상기 바이패스 배관과 상기 고압 터빈을 제외한 나머지 구성요소는 증기 터빈 플랜트의 용도 및 발전용량 등에 따라서 변경되거나 추가될 수 있음은 물론이다.
17
:
저압 터빈
18 : 발전기
20 : 복수기
102 : 슈퍼 히터
104 : 바이패스 배관
110 : 고압 터빈
110d : 회수 배관
18 : 발전기
20 : 복수기
102 : 슈퍼 히터
104 : 바이패스 배관
110 : 고압 터빈
110d : 회수 배관
Claims (9)
- 유입구와 토출구를 갖는 케이싱;
상기 케이싱 내에 회전가능하게 장착되는 로터;
상기 토출구와 연결되는 토출유로 및 회수 유로; 및
상기 회수 유로를 개폐하는 차단 밸브;를 포함하고,
상기 차단 밸브는 케이싱 내부 온도가 설정 온도 이상인 경우에 개방되어 케이싱 내부에 유동을 형성하는 터빈. - 제1항에 있어서,
상기 회수 유로는 상기 토출유로로부터 분기되는 것을 특징으로 하는 터빈. - 제1항에 있어서,
상기 회수 유로는 복수기와 연통되는 것을 특징으로 하는 터빈. - 제1항에 있어서,
상기 토출유로에는 상기 토출구측으로의 역류를 방지하기 위한 체크밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 터빈. - 토출구와 연결되는 토출유로 및 회수 유로를 각각 포함하는 제1 터빈, 상기 제1 터빈 보다 낮은 작동압력을 갖는 제2 터빈을 포함하는 복수 개의 터빈, 상기 각각의 터빈으로부터 토출된 증기가 수집되는 복수기, 적어도 상기 제1 터빈에 증기를 공급하는 보일러를 포함하는 터빈의 운전방법으로서,
상기 제1 터빈을 바이패스하여 상기 제2 터빈으로 증기를 공급하는 단계;
상기 제1 터빈 내부의 온도가 설정 온도 이상이면 상기 제1 터빈으로 증기를 공급하는 단계; 및
상기 제1 터빈으로 공급된 증기를 복수기로 바이패스시키는 단계;를 포함하는 터빈의 운전방법. - 제5항에 있어서,
상기 제1 터빈으로 증기를 공급하는 단계에서, 제1 터빈의 유입구측으로 증기가 공급되고, 정상 운전시의 질량 유량보다 작은 질량 유량으로 공급되는 것을 특징으로 하는 터빈의 운전방법. - 제5항에 있어서,
상기 제1 터빈으로 증기를 공급하는 단계에서 상기 제1 터빈 내부 온도가 설정온도 이하인 경우에는 증기가 공급되지 않는 것을 특징으로 하는 터빈의 운전방법. - 제5항에 있어서,
상기 터빈이 가동되는 동안에 상기 제1 터빈에는 일정한 방향으로만 증기가 공급되는 것을 특징으로 하는 터빈의 운전방법. - 제5항에 있어서,
시동 후 출력이 소정값 이상이 되면, 바이패스를 중단하고 상기 제1 터빈으로 증기를 공급하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈의 운전방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150034611A KR101708991B1 (ko) | 2015-03-12 | 2015-03-12 | 터빈 및 그의 운전 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150034611A KR101708991B1 (ko) | 2015-03-12 | 2015-03-12 | 터빈 및 그의 운전 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160109703A true KR20160109703A (ko) | 2016-09-21 |
KR101708991B1 KR101708991B1 (ko) | 2017-02-21 |
Family
ID=57080608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150034611A KR101708991B1 (ko) | 2015-03-12 | 2015-03-12 | 터빈 및 그의 운전 방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101708991B1 (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230052492A (ko) | 2021-10-13 | 2023-04-20 | 전서훈 | 책사용 높이 조절기구 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63117106A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-21 | Hitachi Ltd | タ−ビンプラント停止制御方法及び同装置 |
JPH10325306A (ja) * | 1997-05-27 | 1998-12-08 | Hitachi Ltd | 低圧タービンバイパス制御装置 |
JP2012251514A (ja) * | 2011-06-06 | 2012-12-20 | Hitachi Ltd | 蒸気タービンシステムの保護装置 |
EP2672073A2 (en) * | 2012-06-07 | 2013-12-11 | General Electric Company | Reheat Steam Bypass System |
-
2015
- 2015-03-12 KR KR1020150034611A patent/KR101708991B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63117106A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-21 | Hitachi Ltd | タ−ビンプラント停止制御方法及び同装置 |
JPH10325306A (ja) * | 1997-05-27 | 1998-12-08 | Hitachi Ltd | 低圧タービンバイパス制御装置 |
JP2012251514A (ja) * | 2011-06-06 | 2012-12-20 | Hitachi Ltd | 蒸気タービンシステムの保護装置 |
EP2672073A2 (en) * | 2012-06-07 | 2013-12-11 | General Electric Company | Reheat Steam Bypass System |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230052492A (ko) | 2021-10-13 | 2023-04-20 | 전서훈 | 책사용 높이 조절기구 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101708991B1 (ko) | 2017-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10655543B2 (en) | Gas turbine, combined cycle plant, and activation method of gas turbine | |
JP6194274B2 (ja) | 排熱回収システム及び排熱回収方法 | |
JP5734792B2 (ja) | 蒸気タービンプラントおよびその運転方法 | |
JP6060040B2 (ja) | 排熱回収装置および排熱回収装置の運転制御方法 | |
KR101813741B1 (ko) | 폐열 증기 발생기 | |
JP6194273B2 (ja) | 排熱回収装置及び排熱回収方法 | |
EP0908603B1 (en) | Single shaft combined cycle plant | |
US10352246B2 (en) | Water feeding method, water feeding system implementing said method, and steam generating facility provided with water feeding system | |
US20170152762A1 (en) | Combined cycle plant, method for controlling same, and device for controlling same | |
JPH0353443B2 (ko) | ||
KR102520288B1 (ko) | 증기 터빈 플랜트, 및 그 냉각 방법 | |
JP2012167571A (ja) | 一軸型複合サイクル発電プラントおよびその運転方法 | |
JP2002309905A (ja) | ガスタービンコンバインドプラント | |
JP6231228B2 (ja) | 複合サイクルガスタービンプラント | |
KR101708991B1 (ko) | 터빈 및 그의 운전 방법 | |
JP2008101494A (ja) | 低圧蒸気タービンシステム及び制御方法 | |
JP5959454B2 (ja) | 蒸気タービンシステム | |
WO2020255719A1 (ja) | 発電プラント | |
JP7349266B2 (ja) | ガスタービンおよびその制御方法並びにコンバインドサイクルプラント | |
JP2019218867A (ja) | コンバインドサイクル発電プラント | |
WO2015052810A1 (ja) | 太陽熱タービンシステム、そのシステム制御装置および方法 | |
CN113153455B (zh) | 径流透平轴向力自适应调控方法 | |
US10648370B2 (en) | Power plant and method of controlling same | |
US10851678B2 (en) | Thermal energy recovery device and startup operation method for the same | |
JP6600572B2 (ja) | プラント制御装置およびプラント制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200102 Year of fee payment: 4 |